(57)【要約】【課題】共振部を複数個縦列接続した構造の高周波フィルタにおいて、相互干渉を考慮せずに、個別調整要素である各共振部の共振周波数、共振部間の結合度、共振部と入出力端子との結合度を個別に測定し、調整する。【解決手段】 共振部を２個以上縦列接続してなる高周波フィルタの調整に当たり、まず、２つの隣接する共振部を選択有効とし、その間の結合容量を調整する。次に、各共振部３２、３３の共振周波数を調整する。【選択図】図５
2006101557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振部を２個以上縦列接続してなる高周波フィルタの調整方法であって、
選択された２つの隣接する共振部間の結合容量を調整するステップと、
前記ステップの後、各共振部の共振周波数を調整するステップとを含む
高周波フィルタの調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
前記選択された２つの共振部の内、少なくとも１つは、隣接する他の共振部を有しており、
前記他の共振部を高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記２つの共振部の結合容量及び共振周波数を調整するステップを含む
高周波フィルタの調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
入力端子に接続された最初の共振部とその隣接共振部との間の結合量を調整した後、入力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最初の共振部の共振周波数を調整するステップと、
次に、入力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最初の共振部に結合させ、この状態で、入力端子と、前記最初の共振部との間の結合量を調整するステップとを含む
高周波フィルタの調整方法。
【請求項４】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
出力端子に接続された最後の共振部と、その隣接共振部との間の結合量を調整した後、出力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最後の共振部の共振周波数を調整するステップと、
次に、出力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最後の共振部に結合させ、この状態で、入力端子または出力端子と、前記最初の共振部または最後の共振部との間の結合量を調整するステップとを含む
高周波フィルタの調整方法。
【請求項５】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
調整指標を求めるステップを含み、前記ステップは、隣接して結合した２個の共振部にそれぞれ高周波プローブを結合させ、前記２個の高周波プローブ間の伝達ヌル周波数を測定し、これを調整指標とする
高周波フィルタの調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
共振周波数を求めるべき第１の共振部を実質的に無負荷状態とし、第１の共振部と隣接して結合した第２の共振部に高周波プローブを密結合させ、前記高周波プローブの信号反射特性より共振周波数を求めるステップを含む
高周波フィルタの調整装置。
【請求項７】
請求項５に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
２個の高周波プローブの一方は、共振部に疎結合し、または、電気的に切り離す
高周波フィルタの調整方法。
【請求項８】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
選択された２つの隣接する共振部間以外の共振部を、高周波的に接地等価電位に短絡するステップを含む
高周波フィルタの調整方法。
【請求項９】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、
結合容量及び共振周波数の調整は、高周波フィルタに設けられた電極を除去することによって行なわれる
高周波フィルタの調整方法。
【請求項１０】
共振部を２個以上縦列接続してなる高周波フィルタの調整に用いられる調整装置あって、
選択された２つの隣接する共振部間の結合容量を調整する手段と、
前記結合容量の調整後に各共振部の共振周波数を調整する手段とを含む
高周波フィルタのための調整装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載された調整装置であって、
前記選択された２つの共振部の内、少なくとも１つは、隣接する他の共振部を有しており、
前記他の共振部を高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記２つの共振部の結合容量及び共振周波数を調整する手段を含む
高周波フィルタのための調整装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載された調整装置であって、
入力端子に接続された最初の共振部とその隣接共振部との間の結合量を調整した後、入力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最初の共振部の共振周波数を調整する手段と、
入力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最初の共振部に結合させ、この状態で、入力端子と、前記最初の共振部との間の結合量を調整する手段とを含む
調整装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載された調整装置であって、
出力端子に接続された最後の共振部と、その隣接共振部との間の結合量を調整した後、出力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最後の共振部の共振周波数を調整する手段と、
出力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最後の共振部に結合させ、この状態で、入力端子または出力端子と、前記最初の共振部または最後の共振部との間の結合量を調整する手段とを含む
調整装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載された調整装置であって、
少なくとも２つの高周波プローブを含み、隣接して結合した２個の共振部のそれぞれに前記高周波プローブを結合させ、前記２個の高周波プローブ間の伝達ヌル周波数を測定し、これを調整指標とする
調整装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載された調整装置であって、
共振周波数を求めるべき第１の共振部を実質的に無負荷状態とし、第１の共振部と隣接して結合した第２の共振部に高周波プローブを密結合させ、前記高周波プローブの信号反射特性より共振周波数を求める手段を含む
調整装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載された調整装置であって、
２個の高周波プローブの一方は、共振部に疎結合し、または、電気的に切り離し可能な構造を有する
調整装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載された調整装置であって、
選択された２つの隣接する共振部間以外の共振部を、高周波的に接地等価電位に短絡する手段を含む
調整装置。
【請求項１８】
請求項１０に記載された調整装置であって、
前記高周波フィルタに設けられた電極を除去することによって、結合容量及び共振周波数を調整する手段を含む
調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波無線通信機器などに用いられる目的周波数の信号を選択し、不要周波数の信号を阻止するための高周波フィルタを、設計どおりの特性に調整するための方法及びそれに適した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号を選択するためのフィルタの特性を設計通りに得るためには、各回路要素の許容公差は極めて小さくなることが通常である。このため、従来のフィルタの製造は、個別の部品を所定の値に調整した後に組み立て、または、均一性の高い材料を高精度に加工した部品を用いて組み立てる手段を用いるか、組み立て後にフィルタの周波数特性を目的の特性に合わせるように個別の部品調整を行ってきた。
【０００３】
しかし、高周波無線通信機器の小型携帯化への要求が近年強くなり、フィルタにも小型化が求められようになった。このため、コンデンサやコイルを、印刷膜回路で構成して複数の共振回路を一体構成にしたフィルタや、誘電体セラミックに複数の貫通孔をあけ、内部に導体電極を形成し、貫通孔の一端を接地し、他端を開放にして、等価的に４分の１波長とした共振部を、複数個縦列接続した構成の高周波フィルタが実用化されてきた。
【０００４】
ところが、これらの小型高周波フィルタは各回路要素が一体化されているために、複数の共振部を分離して調整することが困難であり、フィルタ全体としての通過特性を、目標特性と比較しながら調整することが多かった。
【０００５】
しかしながら、この場合は、複数の共振部が結合しているために、通過特性上の個々のピークがそれぞれどの共振部に由来するかを直接に確認する方法がない。また、１個の共振部の共振周波数を変えると、結合している他の共振部の共振周波数も変化してしまう、共振部間の結合度を変えても共振周波数が変化する等の問題があった。
【０００６】
さらに各調整個所を個別に変化させても、全体の周波数通過特性の複数の要素（通過帯域特性、阻止帯域特性、通過平坦性等）が変化するため、各調整要素相互の影響を予測しながら調整しなければならないこと、各調整要素の最適点を個別に判定する数値基準が存在しないこと等の問題があり、目標特性を得るには高度の熟練が必要であった。
【０００７】
特開平７−１７６９１０号公報には、１ヶ所の電極導体の削除によって、共振周波数と結合容量とを同時に調整する方法が述べられているが、複数の要素の変化率とその分配比を予測せねばならず、明確な数値指標が無いままでの複雑な計算が、測定の都度、必要であり、測定及び調整に熟練を要する点では変わりはなかった。実際には、製造ロット毎に試作とコンピュータシミュレーションとを何回も繰り返し、製品形状や電極形状を機械加工で修正し、または成型用金型を変更し、それによって原料や工程に起因する変動を補正し、調整量を減らすのが通例であった。
【０００８】
特開平７−２８８４１０号公報に開示された技術は機械加工の例である。しかし、その場合でもフィルタの周波数通過特性を確認しながら、調整することが必要であり、かつ、熟練が必要なことは変わらない。更に、通常、電極トリミングでは金属製の研削工具を用いるため、トリミング中は特性測定はできず、トリミングと特性測定の交互作業になる。調整作業も単純な流れにはならず、全体の周波数通過特性のバランスを見ながら、行きつ戻りつしながらの作業になるため、効率も上がらず、自動化も困難であった。
【０００９】
また別の問題として、特性を測定するための手段が、高周波フィルタの入出力端子を通して行う方法に実質限定されるために、調整作業領域が入出力端子と重なった場合は、調整手順は極めて煩雑なものになる。特開平７−２０２５１１号公報では、ダミーの測定用電極を設けてこの問題を避けている。しかしこのフィルタを調整した後に、ダミー電極をシールド用接地導体に接続させ、または近接させると、調整がずれてしまう。この先行技術では、ダミー電極を絶縁テープで覆う手段を開示しているが、絶縁テープで覆うと、ダミー電極及び絶縁テープを通して、浮遊結合や、信号漏洩が発生するために、他の部品、導体及び筐体を、ダミー電極のある位置から遠ざけなければならず、装置の小型化に大きく逆行してしまう等の問題があった。
【００１０】
各共振部を分離して調整するための試みとして、特開平７−３３６１１０号公報には、隣接共振部を相互干渉防止短絡板で接地電位に短絡して、個別の共振部の共振周波数を調整する方法が提案されている。この方法では事前の煩瑣な試作、シミュレーション及び機械加工の手間等は省略できる。しかしながら、この方法でも、共振部間の結合、共振部と入出力端子との結合の測定及び調整は不可能であり、結合度の変動が、干渉防止短絡板をはずした後の共振周波数の変動に、そのまま反映されてしまうので、結局、従来方式の調整が必要であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、共振部を複数個縦列接続した構造の高周波フィルタにおいて、相互干渉を考慮せずに、個別調整要素である各共振部の共振周波数、共振部間の結合度、共振部と入出力端子との結合度を個別に測定し、調整し得る調整方法及び調整装置を提供することである。
【００１２】
本発明のもう一つの課題は、共振部を複数個縦列接続した構造の高周波フィルタにおいて、各指標を所定の値になるように調整するだけで、目的とする周波数特性を持った高周波フィルタを得ることができる調整方法及び調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明は、共振部を複数個縦列接続した構造の高周波フィルタを目的特性に調整するに際して、選択された有効となる２つの隣接する共振部間の結合容量を調整する。次に、前記ステップの後、各共振部の共振周波数を調整する。
【００１４】
即ち、最初のステップとして、共振部間の結合量を調整する。結合容量の調整は、伝達ヌル周波数を指標として、共振部間に形成された電極をトリミングすることによって行なわれる。結合容量を変化させると、伝達ヌル周波数とともに、共振周波数も変化するがこの段階では無視する。
【００１５】
次のステップにおいて、各共振部の共振周波数を調整する。共振周波数の調整は、共振部の対地負荷容量を変化させることによって行なう。この調整により、共振周波数は変化するが、伝達ヌル周波数は全く変化しない。従って、伝達ヌル周波数と共振周波数の２個の指標が独立して調整されたことになる。
【００１６】
この調整手段によれば、相互干渉を考慮せずに、個別調整要素である各共振部の共振周波数、共振部間の結合度、共振部と入出力端子との結合度を個別に調整し得る。また、各指標を所定の値になるように調整するだけで、目的とする周波数特性を持った高周波フィルタを得ることができる。
【００１７】
本発明の他の目的、構成及び利点については、実施例として添付された図面を参照して、更に詳しく説明する。添付図面は何らの限定も意味するものではない。
【発明の効果】
【００１８】
上述したように、本発明によれば次のような効果を得ることができる。
【００１９】
（ａ）共振部を複数個縦列接続した構造の高周波フィルタにおいて、相互干渉を考慮せずに、個別調整要素である各共振部の共振周波数、共振部間の結合度、共振部と入出力端子との結合度を個別に測定し、調整し得る調整方法及び調整装置を提供することができる。
【００２０】
（ｂ）共振部を複数個縦列接続した構造の高周波フィルタにおいて、各指標を所定の値になるように調整するだけで、目的とする周波数特性を持った高周波フィルタを得ることができる調整方法及び調整装置を提供することができる。
【００２１】
（ｃ）このため，調整作業に熟練が不要になるとともに、相互干渉を予測しながら複数の場所を少しづつ調整して目標特性に追い込む類の手間も不要となる。さらに実際に調整を行う対象の共振部にはプローブを疎結合させるだけであるので、調整のための作業領域にプローブが重ならないように配置すれば、測定作業と調整作業とを同時に進めることが可能になる。このように調整作業が効率化され、自動化も容易な調整法が提供される。
【００２２】
他の効果として、従来の調整法に比して、調整可能範囲が大幅に広がるので、事前の試作や製造工程の修正の手間が省略でき、かつ、製品歩留まりの向上が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明が適用される高周波フィルタの外観斜視図、図２は図１に示した高周波フィルタの断面図である。
【００２４】
図示された高周波フィルタは、誘電体セラミック１０を共用し、４つの共振部３１〜３４を、誘電体セラミック１０上で縦列接続して構成されている。共振部３１〜３４は、共通の誘電体セラミック１０に貫通孔を間隔を隔てて形成すると共に、貫通孔３１０〜３４０の内周面及び誘電体セラミック１０の外周面にメタライズされた導体を形成することによって構成されている。貫通孔を開口させた両端面の内、一端面は開放端となっており、他端面は外部導体２０によって覆われた短絡端となっている。この構造は当業者には周知である。
【００２５】
貫通孔３１０は、開放端側で繰り広げられており、繰り広げられた部分に、調整用として、電極３１１〜３１４が設けられている。貫通孔３２０も、同様に、開放端側で繰り広げられており、繰り広げられた部分に、電極３２１〜３２４が設けられている。貫通孔３３０も、開放端側で繰り広げられており、繰り広げられた部分に、電極３３１〜３３４が設けられている。貫通孔３４０も同様に、開放端側で繰り広げられており、繰り広げられた部分に、電極３４１〜３４４が設けられている。
【００２６】
共振部３１の電極３１３は共振部３２の電極３２１と、共振部３２の電極３２３は共振部３３の電極３３１と、更に、共振部３３の電極３３３は共振部３４の電極３４１と、誘電体セラミック１０の薄肉部を介して対向している。共振部３１の電極３１１、３１２、共振部３２の電極３２２、３２４、共振部３３の電極３３２、３３４及び共振部３４の電極３４２、３４３は、誘電体セラミック１０の外周面に形成された外部接地導体２０と、誘電体セラミック１０の薄肉部を介して対向している。
【００２７】
誘電体セラミック１０の一側面には入出力端子２１及び入出力端子２２が設けられている。入出力端子２１は共振部３１の側部に備えられており、共振部３１の繰り広げられた部分に付与された電極３１４と対向している。入出力端子２２は共振部３４の側部に備えられており、共振部３４の繰り広げらた部分に付与された電極３４４と対向している。入出力端子２１及び入出力端子２２の周りには、外部接地導体２０と電気的に絶縁するギャップＧ１、Ｇ２が設けられている。入出力端子２１及び入出力端子２２は、入出力に関して可逆的である。
【００２８】
図３は図１及び図２に示した高周波フィルタの等価回路図である。図において、容量Ｃinは入出力結合容量、容量Ｃ１２、Ｃ２３、Ｃ３４は共振部間の結合容量、容量Ｃ０１〜Ｃ０４は対地負荷容量、容量Ｃoutは入出力結合容量である。入出力結合容量Ｃinは、入出力端子２１と共振部３１の電極３１４との間で発生する。結合容量Ｃ１２は、共振部３１の電極３１３と共振部３２の電極３２１との間で、結合容量Ｃ２３は共振部３２の電極３２３と共振部３３の電極３３１との間で、結合容量Ｃ３４は共振部３３の電極３３３と共振部３４の電極３４１との間で、それぞれ発生する。入出力結合容量Ｃoutは入出力端子２２と、共振部３４の電極３４４との間で発生する。
【００２９】
対地負荷容量Ｃ０１は共振部３１の電極３１１、３１２と外部接地導体２０との間で発生し、対地負荷容量Ｃ０２は、共振部３２の電極３２２、３２４と外部接地導体２０との間で発生し、対地負荷容量Ｃ０３は共振部３３の電極３３２、３３４と外部接地導体２０との間で発生し、対地負荷容量Ｃ０４は共振部３４の電極３４２、３４３と外部接地導体２０との間で発生する。
【００３０】
図４は図１及び図２に示した高周波フィルタの更に詳しい等価回路図である。共振部３１〜３４はインダクタ成分Ｌ１〜Ｌ４とコンデンサ成分Ｃ１１〜Ｃ４４の並列回路として表現されている。対地負荷容量Ｃ０１〜Ｃ０４は前述したＬＣ並列回路に対して直列に接続される。符号Ｍは共振部間の相互誘導結合係数である。
【００３１】
上述したように、この種の高周波フィルタにおいて、各共振部３１〜３４の開放端側には、外部接地導体２０と対向して対地負荷容量Ｃ０１〜Ｃ０４を発生させる電極３１１、３１２、３２２、３２４、３３２、３３４、３４２、３４３、隣接する共振部間において結合容量Ｃ１２〜Ｃ３４を生じさせる電極３１３、３２１、３２３、３３１、３３３、３４１及び入出力端子２１、２２との間で入出力結合容量Ｃin、Ｃoutを発生させる入出力電極３１４、３４４が存在する。本発明においては、これらの容量電極をトリミング除去して、目的特性に調整する。
【００３２】
図５は本発明に係る測定方法を示す図、図６は図５に示した測定方法を電気的に更に具体化して示す図である。まず、縦列接続された４つの共振部３１〜３４から２個の共振部３２、３３を選ぶ。この２個の共振部３２、３３に隣接する他の共振部３１、３４を高周波接地電位に短絡してシールド電極として作用させる。これにより、共振部３１、３４の影響を防止して、調整すべき２個の共振部３２、３３が選択される。短絡手段としては、金属ピン等の金属部材で構成された短絡ピン等を用いることができる。
【００３３】
そして、２個の共振部３２、３３のうち、第１の共振部３２に第１の高周波プローブ６１を疎結合させ、第２の共振部３３に第２の高周波プローブ１１を密結合させる。以下、第１の高周波プローブ６１は疎結合プローブ６１と称し、第２の高周波プローブ１１は密結合プローブ１１と称することとする。ここで疎結合とは共振部の動作に影響を与えず、実質無負荷状態を保ったままで、微少な高周波電力を伝達し得る結合の意味であり、具体的には非接触で近接した位置にプローブを置いての結合、或いは低誘電率の絶縁体を介しての結合等が相当する。密結合とは共振部との結合による負荷効果が動作に影響を与える強い結合の意味である。高周波接地電位とは、高周波に対して、接地と同じ効果を有する電位の意味であり、直流や低周波信号がのった電位も含む。以後、略して接地電位と称する。
【００３４】
図７は図５及び図６の測定状態で得られた密結合プローブ１１の反射特性を示し、図８は同じく密結合プローブ１１から疎結合プローブ６１への伝達特性を示す。伝達方向を逆にしても同様の伝達特性が得られる。
【００３５】
図７の反射特性から１個の共振周波数ｆｒが読みとれ、また図８の伝達特性からは１個のピークＰ１と１個の谷Ｖ１（伝達ヌル）の周波数ｆａが読みとれる。図示によれば、共振周波数ｆｒと伝達ピーク周波数ｆｐはほぼ一致している。なお、疎結合プローブ６１は先端を高インピーダンスでの電界検出モードにする必要がある。ループコイル型の磁界検出モードでは伝達ヌルが認められなかった。
【００３６】
調整に当たり、図５及び図６に示した状態で、共振部３２−３３間の結合量Ｃ２３を調整する。結合容量Ｃ２３の調整は、共振部３２−３３間に形成された電極３２３または３３１をトリミングすることによって行なわれる。
【００３７】
図９は共振部３２ー３３間の結合容量Ｃ２３を変化させた時の共振周波数及び伝達ヌル周波数の変化を示す図である。図９に示すように、結合容量Ｃ２３を変化させると、共振周波数と共に、伝達ヌル周波数も変化する。但し、この段階では、結合容量Ｃ２３の変化による伝達ヌル周波数の変化は無視する。
【００３８】
次に、共振部３２の共振周波数を調整する。共振周波数の調整は、共振部３２の対地負荷容量Ｃ０２を変化させることによって行なう。この調整により、共振周波数は変化するが、伝達ヌル周波数は全く変化しない。図１０は対地負荷容量Ｃ０２を変化させたときの共振部３２の共振周波数及び伝達ヌル周波数の変化を示す図である。
【００３９】
一方、共振部３３の対地負荷容量Ｃ０３を変化させても、共振部３２の共振周波数はほとんど変化せず、伝達ヌル周波数も全く変化しない。図１１は対地負荷容量Ｃ０３を変化させたときの共振部３２の共振周波数及び伝達ヌル周波数の変化を示す図である。従って、共振部３２については、上記調整ステップを得た後の共振周波数及び伝達ヌル周波数が指標周波数となる。これらの指標周波数の容量変化量に対する直線性は、広い範囲で保たれる。
【００４０】
共振部３３の共振周波数及び伝達ヌル周波数を調整するには、図５及び図６において、疎結合プローブ６１及び密結合プローブ１１の位置を相互に入れ替え、共振部３２と同様の調整ステップを実行する。
【００４１】
上記調整プロセスを経ることにより、伝達ヌル周波数と共振周波数の２個の指標が、各共振部３２、３３において、独立して調整されたことになる。
【００４２】
この調整手段によれば、共振部３２及び３３の相互干渉を考慮せずに、個別調整要素である各共振部３２、３３の共振周波数、共振部３２−３３間の結合度を個別に調整し得る。また、各指標を所定の値になるように調整するだけで、目的とする周波数特性を持った高周波フィルタを得るための基礎技術を提供することができる。
【００４３】
実際の測定例として、図５及び図６と同じ構成で、共振部３３の対地負荷容量Ｃ０２を変化させた場合の伝達特性を図１２及び図１３に示した。図１２は対地負荷容量Ｃ０２を調整する前の伝達特性であり、図１３は調整後の伝達特性である。伝達ヌル周波数は調整の前後で変化がない。
【００４４】
なお、密結合プローブ１１及び疎結合プローブ６１の両者を密結合にしても、伝達ヌル周波数は測定可能であり、上記と同様の挙動を示したが、二個の共振部の共振周波数がそれぞれ観察され分離できないこと、密結合プローブ１１と疎結合プローブ６１との間の直接結合による誤差の影響が大きくなること等の問題が出る。密結合プローブ１１及び疎結合プローブ６１の両者を疎結合にすると、信号強度が微弱化し伝達ヌル周波数が雑音に埋もれてしまい測定できない。
【００４５】
上述のように、共振部３２、３３として２個の単純化されたモデルにおける作用については、共振部３２を中心にして考えると、次のように説明することができる。
【００４６】
（ａ）測定された共振周波数は共振部３２の共振が独立して観察されている。共振部３２の負荷は疎結合プローブ６１のみである。疎結合プローブ６１は実質的にほとんど無負荷であり、電力損失が小さい。これに対して、共振部３３は密結合プローブ１１の負荷が直接かかるために、電力損失が大きくなっている。このため共振部３３の共振は浅くなり、結果として共振部３２の共振のみが観察されることになる。また、このように負荷インピーダンスの差が大きいと共振周波数の干渉は小さくなる。
【００４７】
（ｂ）密結合プローブ１１と結合した共振部３３の対地負荷容量Ｃ０３の変化は、共振部３２において測定される共振周波数や伝達ヌル周波数に影響しない。
【００４８】
（ｃ）伝達ヌルは実際に信号を阻止する実体は存在せず、２個の共振部３２−３３間の容量性の結合と磁気誘導性の結合が等しくなった周波数で信号が打ち消しあって、見かけ上信号が伝達されない現象である。磁界結合でのプロービングでは打ち消しが起こらない。共振部３２ー３３間の結合状態を一定に保てば、共振部３３の対地負荷容量Ｃ０３が変化し、共振周波数が変化しても、共振部３２の伝達ヌル周波数には影響しない。
【００４９】
（ｄ）これらの現象は同様な構成の高周波フィルタであれば分布常数回路や集中常数回路の両方で見られる。
【００５０】
有効な共振部が３個以上結合状態で存在する場合にも、上記の測定を行えば伝達ヌル周波数と共振周波数を指標として、個別の調整用容量をそれぞれ独立しての調整が可能になる。
【００５１】
次に、図１４〜図２１を参照して、調整方法を説明する。図において、矢印表示は調整対象を示し、Ｔ状表示は調整済を示している。これらの図に示された高周波フィルタは図１〜図４に示されたものであり、図１４〜図２１にない参照符号は、図１〜図４によって補われる。
【００５２】
図１４において、共振部３１〜３４のうち、最左端（図において）にある共振部３１に疎結合プローブ６１を結合させ、隣接した共振部３２に密結合プローブ１１を結合させる。共振部３３は短絡ピン５２により接地電位に短絡される。これにより、共振部３３の電極３３１（図１、図２参照）がシールド導体として作用するため、共振部３３、３４は、共振部３１、３２から電気的に切り離される。この状態で密結合プローブ１１と疎結合プローブ６１との間の伝達特性を測定し、伝達ヌル周波数を求め、この指標が所定値になる様に、電極３１３をトリミングし、結合容量Ｃ１２を調整する。この際、共振周波数も同時に変化するが、この段階では無視する。これにより、結合容量Ｃ１２が目標値に設定される。
【００５３】
図１５において、入出力端子２１を開放状態にして入出力結合容量Ｃinを電気的に切り離す。密結合プローブ１１の反射特性より、共振部３１の共振周波数を求め、この指標が所定値になる様に、電極３１１または３１２をトリミングし、対地負荷容量Ｃ０１を調整する。伝達ヌル周波数はこの段階では変化しないので、伝達ヌル周波数と共振周波数の２個の指標が独立して調整されたことになる。
【００５４】
図１６において、入出力端子２１を短絡ピン５１によって接地電位に短絡する。入出力結合容量Ｃinが対地負荷容量Ｃ０１に並列に加わるため、共振周波数は変化する。この共振周波数が第２の所定値になるように、電極３１４をトリミングし、入出力結合容量Ｃinを調整する。
【００５５】
上記調整プロセスにより、結合容量Ｃ１２、対地負荷容量Ｃ０１及び入力容量Ｃinが調整されたことになる。
【００５６】
図１７において、密結合プローブ１１、疎結合プローブ６１及び短絡ピン５１、５２を共振部３１〜３４の配置方向に１ピッチだけ移動させる。短絡ピン５２で共振部３４を接地短絡する。密結合プローブ１１を共振部３３に、疎結合プローブ６１を共振部３２に、それぞれ結合させる。さらに短絡ピン５１で共振部３１を接地短絡する。この状態で、図１４で説明したと同様に、伝達ヌル周波数を指標にして結合容量Ｃ２３を調整する。結合容量Ｃ２３の調整は、共振部３２の電極３２３または共振部３３の電極３３１をトリミングすることによって行なう。
【００５７】
次に、図１８において、共振周波数を指標にして、対地負荷容量Ｃ０２を調整する。実際は、結合容量Ｃ１２が対地負荷容量Ｃ０２と並列に付加されてしまうので、その分だけ共振周波数も本来の値より変位している訳だが、結合容量Ｃ１２はこの段階で調整済であるので、これを含めての所定共振周波数を設定すれば問題はない。対地負荷容量Ｃ０２の調整は、共振部３２の電極３２２または３２４をトリミングすることによって行なう。
【００５８】
次に、図１９において、密結合プローブ１１、疎結合プローブ６１及び短絡ピン５１、５２を共振部３１〜３４の配置方向に１ピッチだけ移動させ、同様の手順で、結合容量Ｃ３４及び対地負荷容量Ｃ０３を調整する。但し、この場合は共振部３４の外側には切り離すべき共振部は存在しないので、共振部３２のみを接地短絡する。結合容量Ｃ３４の調整は、共振部３３の電極３３３または共振部３４の電極３４１をトリミングすることによって行なう。対地負荷容量Ｃ０３の調整は、共振部３３の電極３３２または３３４をトリミングすることによって行なう。
【００５９】
次に、図２０において、入出力端子２２を開放状態にして、入出力結合容量Ｃoutを電気的に切り離す。密結合プローブ１１を共振部３３に結合させ、共振部３２を短絡ピン５１によって接地に短絡する。この状態で、共振周波数を指標にして、対地負荷容量Ｃ０４を調整する。対地負荷容量Ｃ０４の調整は電極３４２または３４３をトリミングすることによって行なう。
【００６０】
次に、図２１において、入出力端子２２を短絡ピン５２によって接地電位に短絡する。入出力結合容量Ｃoutは対地負荷容量Ｃ０４に並列に加わるため、共振周波数が変化する。この共振周波数を第２の所定値になるように入出力結合容量Ｃoutを調整する。入出力結合容量Ｃoutの調整は、電極３４４をトリミングすることによって行なう。
【００６１】
以上の手順を経ることにより、全ての調整用電極のトリミングが完了し、入出力端子２１と入出力端子２２にインピーダンス整合された伝送線を接続すれば、図２２に示したような伝送特性が得られる。重要なことは、伝達ヌル周波数を指標にして、共振周波数よりも先に、結合容量を調整することである。逆にすると独立した調整はできない。
【００６２】
なお、共振周波数の測定時には疎結合プローブは使用されてないが、外す必要はない。疎結合の定義より共振に影響を与えないからである。この説明では共振周波数が測定される側に疎結合プローブを配しているが、伝達ヌル周波数と共振周波数の同時測定をしないのなら、共振周波数測定時にはプローブを切り離せる。また、プローブ間の直接結合を防止できる条件が満たされるなら、２個のプローブとも密結合させることが可能となり、測定信号対ノイズ比を向上できる。
【００６３】
入出力端子２１、２２の開放、短絡は明記した段階以外では、測定に無関係である。共振部を接地短絡するための金属部材も、ピン形状に限定されるものではなく、浮遊インダクタンスが充分小さければ板バネ状やブロック状等の変形されたものを用いることが可能である。
【００６４】
上記の説明では、共振部が４個であったが、本発明は共振部の数が２個以上なら全て適用可能であり、共振部配置の中間に入出力端子があっても、同様な手順で、共振部間の結合容量の調整、入出力端子を開放状態した状態での対地負荷容量の調整、入出力端子を接地短絡した状態での入出力結合容量の調整を順次に行なえばよい。
【００６５】
また、入出力端子２１、２２の形状にも制約を受けるものではなく、特開平７−２０２５１１号公報に開示される如く、入出力端子をフィルタ単体の調整後に装着する構成も適用できる。この場合は入出力端子を不装着のままで共振部間の結合容量と共振周波数を調整をすべて行ってから、入出力端子を接地短絡状態で装着し、共振周波数の変位量を指標に入出力結合を調整すればよい。フィルタ特性を調整中に確認するためのダミー電極は不要である。
【００６６】
本発明の別の変形として、結合容量電極のトリミングと対地負荷容量電極のトリミングを別の工程に分離することも可能である。この場合も、２個のプローブ間の伝達ヌル周波数を指標に、全ての共振部間の結合容量を調整する工程、次いで共振周波数を指標にして対地負荷容量を調整する工程及び入出力結合容量を調整する工程の順に行う。また、この様に工程を分離した場合は、共振部配置の調整順序の制約は無く、どの共振部からでも調整可能になる。
【００６７】
ここまでの説明では、共振部間の結合容量や対地負荷容量の電極が分離された形状の例を用いたが、特開平７−１７６９１０号公報に記載されているように、共振部開放端の電極が円柱状をなし、結合容量や対地負荷容量が分離さてれない場合でも、本発明は適用可能である。伝達ヌル周波数及び共振周波数の２個の指標のトリミング位置毎のトリミング感度を事前に求めておけば、測定された指標のそれぞれの目標値からの変位より、トリミング位置とトリミング必要量をコンピュータで予測することが可能であり、この予測に基づいてトリミングを開始し、トリミング中に測定しながら、動的補正を行えば、１度のトリミングで２個の要素を同時に調整できる。
【００６８】
具体的な調整手段は、上述の要因さえ満たすものならば全て可能であり、結合度の調整には、誘導性及び容量性のどちらの結合でも調整対象となりうる。しかし、一般に、小型一体構造にした高周波フィルタや印刷膜によるＬＣフィルタでの磁気誘導的要素（インダクタンス）と容量的要素（キャパシタンス）の製造精度を比較すると、インダクタンスは素子形状や導体パターン形状といったマクロな要因で決定されるのに対し、キャパシタンスは誘電体膜や誘電体を薄肉にした部分の厚さや誘電率分布等の要因で決定され、これらの精度はマクロな形状精度より通常は低い。このため、キャパシタンスの変動が特性変動の原因であることが多く、容量を調整するほうが望ましい。容量を変化させるには、電極面積を変える方法と、電極金属を移動させる方法とがあり、どちらも本発明に採用可能である。電極面積を変えるために電極導体を除去するトリミングを行う場合において、電気伝導性の研削工具を使用すると、研削作業中は伝達ヌル周波数や共振周波数の測定が不可能になるのに対し、電極に接する工具に電気非伝導性の材料を用いるか、またはサンドブラストやレーザービーム等の手段で電極に他の金属が接しない方法で電極除去（トリミング）を行うと、調整及び測定を同時に進めることが可能となるので、調整終点の判定に有利である。
【００６９】
また入出力端子２１、２２は結合度や共振周波数調整の際には必須ではない。前記端子との結合度調整の際も端子を接地するだけであり、高周波信号を通す必要はない。このため端子構造や調整法の選定の自由度も大きくなる。
【００７０】
すべての共振部に容量結合した測定用電極を設け、トリミング作業領域から離れた位置から密結合プローブ及び疎結合プローブを当てられる構造にするとトリミング工程の自由度が高くなり作業性が向上する。この電極は入出力端子２１、２２に流用可能である。共振周波数調整の際は被調整共振部に結合した測定用電極は接地短絡されるので、入出力端子２１、２２に使用しない電極は調整後に接地短絡させ、接地シールド導体の一部とする。これにより、測定用電極による浮遊結合や信号漏洩を防げる。ただし、接地短絡させる導体は共振部間を跨ぐ位置を避ける事が望ましい。さもないと外部接地導体に共振部間をまたぐ高周波電流が発生し、結合度が変化してしまう。また隣接した共振部の測定用電極がフィルタの同じ側面にあると、プローブ間の直接結合が問題になるので、２個の側面に交互に測定用電極を設けることが望ましい。
【００７１】
共振部に密結合させるプローブは、一般に、特性インピーダンスが５０Ωのものが利用可能であるが、このままでは負荷が重すぎて、隣接した共振部にも影響が出て無負荷の仮定が崩れてしまい、共振周波数が正しく求められない場合には、プローブ先端付近に直列に、抵抗、コンデンサまたはコイル等のインピーダンス素子を挿入し、それによって駆動インピーダンスを増加させることが望ましい。この挿入インピーダンス素子による過剰な反射は測定器側で補正できる。ただし、駆動インピーダンスが８００Ωを超えると、測定信号が減衰するとともに、共振周波数の相互干渉が認められるようになる。
【００７２】
次に、本発明に係る調整方法の実施に適した測定装置について、具体的な実施例を参照して説明する。
【００７３】
Ａ．実施例１
共振部が２個で構成された高周波フィルタに本発明を適用した。図２３は実施例１に用いられた高周波フィルタの斜視図、図２４は図２３に示した高周波フィルタの断面図である。図示された高周波フィルタは、２個の共振部３１、３２で構成されている。誘電体セラミック１０の外表面の大部分は、接地電位となる外部導体２０によって覆われている。２個備えられた共振部３１、３２のそれぞれは、開放端側において、誘電体セラミック１０を薄肉化し、対地負荷容量及び結合容量を生じさせてある。
【００７４】
共振部３１には入出力端子２１が、また、共振部３２に対しては入出力端子２２が、それぞれ、誘電体セラミック１０の薄肉部を介して結合している。
図２５は図２３及び２４に図示された高周波フィルタのための測定装置を示している。図において、トリミング窓４１を設けたシールド板４０は矢印Ｘ１、Ｘ２の方向に移動可能であり、共振部３１、３２の開放端上にトリミング窓４１を位置決めできる。
【００７５】
入出力端子２１及び入出力端子２２には、プローブ７１、７２及び短絡ピン５１、５２が対向している。プローブ７１、７２及び短絡ピン５１、５２は、矢印Ｘ１、Ｘ２の方向に駆動される。そして、入出力端子２１または入出力端子２２に接触しているとき密結合プローブとなり、近接しているだけで非接触であると疎結合プローブとなる。シールド板４０は接地電位に接続される。
【００７６】
トリミング作業は、共振部３１、３２の開放端上のトリミング窓４１より、電気非伝導性の切削工具として、回転砥石９１を挿入して行う。回転砥石９１は矢印ａ１の方向に回転する。上記高周波フィルタについて、共振周波数や伝達ヌル周波数の予測値をコンピュータシミュレーションで求めた。
【００７７】
次に、上述した調整装置を用いて高周波フィルタの周波数を調整するに当たり、図２６に示すように、トリミング窓４１を共振部３１の上に置き、入出力端子２１にプローブ７１を疎結合させ、入出力端子２２にプローブ７２を密結合させる。従って、プローブ７１が疎結合プローブ、プローブ７２が密結合プローブとして働く。入出力端子２１及び入出力端子２２に対して短絡ピン５１、５２を不接続状態とし、２個のプローブ７１ー７２間の伝達周波数特性をモニタしながら、電極３１３をトリミングし、伝達ヌル周波数を所定値に合わせる。トリミング作業は共振部３１、３２の開放端上のトリミング窓４１より、回転砥石９１を挿入して行った。図２７はこの場合の電気的回路図を示している。このトリミング作業により共振部３１−３２間の結合容量Ｃ１２が調整される。
【００７８】
次に、入出力端子２１を電気的に開放した状態で、密結合プローブを構成するプローブ７２の反射周波数特性をモニタしながら、共振部３１の電極３１２または３１４をトリミングし、共振部３１の対地負荷容量Ｃ０１を調整する。これにより、共振部３１の共振周波数が所定値に調整される。プローブ７１、７２及び短絡ピン５１、５２は、図２６に示した位置でよい。図２８はこの調整工程における電気回路図を示している。
【００７９】
次に、図２９に示すように、短絡ピン５１を矢印Ｘ１方向に移動させることにより、入出力端子２１に接地電位に短絡させ、共振部３１の入出力端子２１に対向している電極３１１をトリミングする。これにより、入出力端子２１と電極３１１との間に発生する入出力結合容量Ｃinを調整し、共振周波数を第２の所定値に合わせる。図３０はこの調整工程における電気回路図を示している。
【００８０】
次に、図３１に示すように、短絡ピン５１を矢印Ｘ２の方向に移動させて高周波フィルタから後退させると共に、密結合させていたプローブ７２を矢印Ｘ１の方向に移動させて高周波フィルタから後退させる。また、シールド板４０を矢印Ｘ１の方向に移動させ、トリミング窓４１を共振部３２の上に置く。更に、プローブ７１を矢印Ｘ１の方向に移動させて入出力端子２１に密結合させる。そして、入出力端子２２を開放状態として、密結合されたプローブ７１の反射周波数特性をモニタしながら、共振部３２の電極３２２（または３２４）をトリミングして共振周波数を所定値に合わせる。図３２はこの調整工程における電気回路図を示している。
【００８１】
次に、図３３に示すように、短絡ピン５２を矢印Ｘ２の方向に移動させて入出力端子２２に接触させ、それによって、入出力端子２２を接地電位に短絡させる。この状態で、共振部３２の入出力端子２２に対向している電極３２３をトリミングし、共振周波数を第２の所定値に合わせる。図３４はこの調整工程における電気回路図を示している。
【００８２】
なお、結合度調整の際にプローブ７１、７２を２個とも密結合させても、本実施例ではプローブ間の直接結合はないので、支障はなかったが、装置の動きの少ない上記の手順で行う。
【００８３】
切削工具９１に超硬合金製の電気伝導性の物を使用しても調整は可能であるが、測定と研削の交互作業を強いられる。サンドブラストやレーザービームでの電極研削トリミングでも測定と調整の並行が可能であり、作業速度を向上できた。調整後のフィルタの通過特性は設計予測値と極めて良い一致を示した。
【００８４】
Ｂ．実施例２
図３５は本発明の適用される高周波フィルタの斜視図、図３６は図３５に示した高周波フィルタの断面図である。図示された高周波フィルタは、誘電体セラミック１０を共用し、８つの共振部３１〜３８を、誘電体セラミック１０上で縦列接続して構成されている。共振部３１〜３８の構造は、図１及び図２に示した高周波フィルタと、その基本的構成において、異なるところはない。異なる点としては、共振部３１〜３４と共振部３５〜３８とで、開放端面に現れる貫通孔の形状が異なること、及び、両端に位置する共振部３１、３８と中間に位置する共振部３４の３個の共振部に、入出力端子２１、２４及び２８が設けられていること、従って、共振部３１〜３４で構成される高周波フィルタと、共振部３５〜３８で構成されたフィルタとを一体化した構成と観念し得ること等である。
【００８５】
図３７は図３５及び図３６に示した高周波フィルタの調整に適した調整装置を示す図、図３８は図３７に示した調整装置の部分平面図である。
【００８６】
図３７及ぶ図３８に示すように、各共振部３１〜３８毎に対応させて、近接はしているがトリミング用の電極には重ならない位置に疎結合プローブ６１〜６７を配置する。図３８には、そのうちの疎結合プローブ６１〜６５が図示されている。ただし、調整順序が最後の共振部には、対応する疎結合プローブは不要であるので配しない。疎結合のプローブは複数個設置してあるが、高周波スィッチで切り替え可能とし、同時には１個しか使用しない。使用しない疎結合プローブの存在による影響は認められなかった。
【００８７】
各入出力端子２１、２４、２８には可動の短絡ピン７１、７２、７３（短絡ピン７３は図示されていない）を配置し、入出力端子２１、２４及び２８を開放と外部導体（接地電位）への短絡が切り替えられる。
【００８８】
調整用トリミング窓４１を開けたシールド板４０を用意し、窓４１の一方の脇の共振部３１〜３８の配置ピッチに合わせた位置に、接地短絡ピン５１を設け、反対側の脇には密結合プローブ１１と接地短絡ピン５２を、共振部配置ピッチで設けてある。接地短絡ピン５１、密結合プローブ１１、接地短絡ピン５２はシールド板４０に設けられた穴を通して、シールド板４０の上面から下面側に導かれる。この際に、プローブの外被シールドや短絡ピンはシールド板４０と接触導通し、接地される。接地短絡ピン５１、密結合プローブ１１及び接地短絡ピン５２は、バネ４５で支えられており、スプリングアクションにより上下方向に動くことができる。
【００８９】
密結合プローブ１１の駆動インピーダンスを５０Ωにすると、共振のＱが低下して、共振が浅くなったため、プローブの先端付近に１ｐＦのコンデンサを直列に挿入して、駆動インピーダンスを測定帯域で約２００Ωとして共振周波数の測定精度を上げた。１００Ωの抵抗の挿入でも同様の効果があった。調整しようとする共振部の開放端の上にトリミング窓４１が丁度かかるようプローブセットを位置決めしておける構造にした。位置決めは各共振部毎に行え、この状態でシールド板４０は接地電位に接続される。共振部並びの最後の共振部に関してのみプローブと短絡ピンの位置を反転できるようにした。
【００９０】
図３５に示された高周波フィルタの共振周波数や伝達ヌル周波数の予測値をコンピュータシミュレーションで求めた。
【００９１】
高周波フィルタの調整方法は、基本的には図１４〜図２１に示した方法に従って実行される。まず、図３９、図４０に示すように、調整装置に未調整の高周波フィルタをセットし、最初の共振部３１の上に前記のプローブセットを置き、共振部３２に密結合プローブ１１を接触させる。短絡ピン５２で共振部３３をシールド板４０に短絡した。疎結合プローブ６２を「選択有効」にし、この状態でトリミング窓４１から電気非伝導性の回転砥石９１を入れ、伝達ヌル周波数を所定の値になるまで、共振部３１の電極３１３をトリミングした。入出力端子２１を開放状態にしておく。このトリミングプロセスは図１４に対応する。
【００９２】
次に、図４１及び図４２に示すように、共振周波数が、第１の所定の値になるまで、電極３１２をトリミングした。このトリミングプロセスは、図１５に対応する。
【００９３】
次に、図４３及び図４４に示すように、入出力端子２１を入出力短絡ピン５１で接地短絡して、共振周波数が第２の所定値になるまで入出力端子２１と対向する電極３１４をトリミングした。このトリミングプロセスは、図１６に対応する。
【００９４】
次に、図４５及び図４６に示すように、短絡ピン７１による入出力端子２１の短絡を解除し、プローブセットを、次の共振部３２にセットし、共振部３１に短絡ピン５１を、共振部３３に密結合プローブ１１を、共振部３４に短絡ピン５２を、それぞれ接触させ、電極３２３をトリミングする。このトリミングプロセスは、図１７に対応する。
【００９５】
以下、図１８〜２１に説明したように調整を進める。入出力端子のない共振部では、第２の共振周波数への調整は省略される。最後の共振部３８では、プローブと接地短絡ピンの並び方向を反転させた上で、電極３８２（図３５及び図３６参照）及び入出力端子２８と対向する電極３８４をトリミングする。
【００９６】
なお、入出力端子２１、２４、２８及び入出力短絡ピン７１、７２は隣接共振部方向には拡げず、短絡電流の通路は縦方向（共振部と平行方向）となるようにした。この条件を満たさないと、入出力端子２１、２４、２８及び入出力短絡ピン７１、７２を作動させた際に結合度が変動して誤差の原因となる。
調整後のフィルタの通過特性は設計予測値と極めて良い一致を示した。
【００９７】
Ｃ．実施例３
図４７は本発明に係る調整装置の別の実施例を示す部分断面図、図４８は図４７に示した調整装置の部分破断平面図である。高周波フィルタは図３５及び図３６に示したものが用いられている。この高周波フィルタをリニアモーションのステージ１００に載せ、縦方向Ｙ（図４８参照）に直線移動させ、開放端上のシールド板４０を固定にする方式で行った。
【００９８】
シールド板４０にはトリミング窓４１をあけ、その両脇には密結合プローブ１１、１２と接地短絡ピン５１、５２、５３を配置した。接地短絡ピン５１〜５３はシールド板４０に設けられた穴（図示せず）を通して高周波フィルタに導いた。密結合プローブ１１、１２及び接地短絡ピン５１〜５３はエアシリンダ８１〜８５によって上下方向（図４７において）駆動した。エアーシリンダ８１〜８５は、コンピュータによって予め設定されたプログラムに従って駆動した。疎結合プローブ６１をトリミング窓４１の下側部のトリミング作業域外に固定した。２個の密結合プローブ１１、１２は高周波スィッチ（図示しない）で切り替えた。入出力端子２１、２４、２８を接地短絡するための短絡ピン７１を１個備えており、この短絡ピン７１もコンピュータプログラミングによって駆動した。図には省略したが、高周波フィルタの有無を外部導体２０の導通で検出する回路が含まれている。
【００９９】
調整に当たり、図４９及び図５０に示すように、リニアモーションのステージ１００によって高周波フィルタを移動させ、最初の共振部３１をトリミング窓４１の下に置き、密結合プローブ１２を「有効」にして２番目の共振部３２に接触させる。接地短絡ピン５３を３番目の共振部３３にそれぞれ接触させる。そして、密結合プローブ１２から疎結合プローブ６１への伝達ヌル周波数をモニタしながら、トリミング窓４１から電気非伝導性の回転砥石９１を入れ、伝達ヌル周波数を所定の値になるまで結合容量の電極３１３をトリミングした。
【０１００】
次に、図５１及び図５２に示すように、入出力端子２１を開放状態にしたままで、共振周波数を第１の所定の値になるまで、対地負荷容量の電極３１２をトリミングした。
【０１０１】
さらに、図５３及び図５４に示すように、入出力端子２１を短絡ピン７１で接地短絡し、この状態で、共振周波数が第２の所定値になるまで、電極３１２をトリミングした。
【０１０２】
次に、最初の共振部３１の調整が完了した後、密結合プローブ１１、１２及び短絡ピン５１〜５３を上昇させ、入出力端子２１及び短絡ピン７１を離す。そして、その後、図５５及び図５６に示すように、リニアモーションのステージ１００により高周波フィルタを移動させ、共振部３２をトリミング窓４１の下に置いた。
【０１０３】
調整済みの共振部３１に短絡ピン５２をあて、トリミング窓４１の下に位置する調整対象の共振部３２に回転砥石９１をあてた。共振部３３には密結合プローブ１２を接触させ、更に次の共振部３４に短絡ピン５３を接触させた。この状態で、上述したと同様の結合量及び共振周波数のトリミング調整を行なった。以下同様に調整を進めた。入出力端子のない共振部では第２の共振周波数への調整は省略した。また最後から１個手前の共振部３７が調整対象の場合は短絡ピン５３に対応する共振部が無いので短絡ピン５３は使用しない。
【０１０４】
この作業を繰り返し、最後の共振部３８がトリミング窓４１の下に来たところで逆方向の短絡ピン５１を共振部３６に接触させると共に、密結合プローブ１１を有効にして、共振部３７に接触させ、同様に共振周波数と入出力結合を調整した。
【０１０５】
調整後のフィルタの通過特性は設計予測値と極めて良い一致を示した。なおこの実施例では共振部の並び間隔がほぼ等間隔であることを前提にしているが、共振部の並び間隔が不均一な場合は短絡ピンや密結合プローブ位置をプログラムで可変に設計することにより対応可能である。
【０１０６】
Ｄ．実施例４
図５７は本発明に係る調整方法が適用される高周波フィルタの別の実施例を示す斜視図、図５８は図５７に示した高周波フィルタの平面図である。図示された高周波フィルタは、すべての共振部３１〜３８に容量結合した測定用電極２１〜２８を有する。その他の構成は、図３５及び図３６に示した高周波フィルタと同様である。
【０１０７】
図５９及び図６０は図５７及び図５８に示した高周波フィルタの調整に適した調整装置を示している。図示の調整装置において、高周波フィルタをリニアモーションのステージ１００に載せて横方向に直線移動させ、開放端上のシールド板４０を固定にする。シールド板４０にはトリミング窓４１をあけ、接地短絡ピン５１、５２、５３を設けてある。接地短絡ピン５１〜５３は、コンピュータプログラム等に従って駆動されるエアーシリンダ８１、８２、８３により、上下方向に昇降する。トリミング窓４１の下部両側面の高周波フィルタの測定電極に対応した位置に疎結合プローブ６１、６２と端子接地短絡ピン７１、７２を配置してある。また、隣接した共振部の測定電極に対応した位置に密結合プローブ１１、１２、１３を配置してある。疎結合プローブ、密結合プローブともに高周波スィッチで切り替えられる。疎結合プローブ６１、６２の先端は絶縁体６１１、６２１で被覆されている。
【０１０８】
最初の共振部３１をトリミング窓４１の下に置き、共振部３１の測定電極２１には疎結合プローブ６２を、共振部３２の測定電極２２には密結合プローブ１２を、共振部３３には接地短絡ピン５３を、それぞれ当てた。以下実施例３と同様の手順でトリミング調整した。但しプローブは電極のある側を有効にし、また同側面のプローブを同時には有効にせず、入出力端子として使用しない電極は共振周波数調整時には電極端子接地短絡ピンで接地電位に短絡した。
【０１０９】
調整終了後に、図６１に示すように、入出力端子として使用しない電極２２、２３、２５、２６、２７には短絡導体９２、９３、９５、９６、９７（９２、９５及び９７は図示しない）を印刷して外部導体に永久的に短絡した。短絡導体は隣接共振部方向にまたがらない位置に設けた。短絡導体印刷後のフィルタの通過特性は設計予測値と極めて良い一致を示した。短絡導体を隣接共振部方向にまたがる位置に印刷して横方向の電流経路を作ると、フィルタ通過特性における通過帯域の平坦性が悪化し、阻止帯域周波数もずれてしまった。
【０１１０】
Ｅ．実施例５
実施例４の装置の疎結合プローブの先端の絶縁材を取り外し、密結合可能とした構成でも実施可能であり、測定のＳＮ比を向上できる。プローブ間の直接結合は防止されており、共振周波数測定の段階では測定用電極が接地され、これと接触している不要プローブは電気的に切り離されるためである。但し、入出力端子と結合した共振部の共振周波数測定の場合だけは不要プローブを実際に引き離すことになる。結果は実施例４と同様であったが、伝達ヌル周波数の測定が安定化したために、トリミング速度が速められた。
【０１１１】
Ｆ．比較例
比較のために高周波フィルタの第１回目の試作ロットについて、本発明の調整法と、フィルタの通過特性を測定しながら調整する従来の調整法を行った。
【０１１２】
本発明の方法では一部の共振部のトリミング研削量がやや多めであったが特に問題無く調整可能であり、調整段階での不良率は１％以下であった。これに対し従来の調整法を試みた試料では目標特性からのずれが大きく、未調整状態での共振周波数の大小関係が設計と逆転した部分があったため、調整不能、ロットアウトの判定となった。製品の縮率分布や誘電率の精密測定を行い、このデータをコンピュータシミュレーションにかけ、結果を用いての金型の修正を経て、再度の試作が完了したのは２週間後であった。第２回目の試作ロットに対しての従来法の調整段階での不良率は１５％であった。
【０１１３】
実施例では、誘電体フィルタを対象として説明したが、本方式は、図４の等価回路に類似の構成ならば、集中常数、分布常数、共振段数にかかわらず適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の適用される高周波フィルタの外観斜視図である。
【図２】図１に示した高周波フィルタの断面図である。
【図３】図１及び図２に示した高周波フィルタの等価回路図である。
【図４】図１及び図２に示した高周波フィルタの更に詳しい等価回路図である。
【図５】本発明に係る測定方法を示す図である。
【図６】図５に示した測定方法を電気的に更に具体化して示す図である。
【図７】図５及び図６の測定状態で得られた密結合プローブの反射特性を示す図である。
【図８】図５及び図６の測定状態において、密結合プローブから疎結合プローブへの伝達特性を示す図である。
【図９】共振部間の結合容量を変化させた時の共振周波数及び伝達ヌル周波数の変化を示す図である。
【図１０】対地負荷容量を変化させたときの共振部の共振周波数及び伝達ヌル周波数の変化を示す図である。
【図１１】対地負荷容量を変化させたときの他の共振部の共振周波数及び伝達ヌル周波数の変化を示す図である。
【図１２】対地負荷容量を調整する前の伝達特性を示す測定データである。
【図１３】対地負荷容量を調整した後の伝達特性を示す測定データである。
【図１４】本発明に係る調整方法を説明する図である。
【図１５】図１４に示した後の調整ステップを説明する図である。
【図１６】図１５に示した後の調整ステップを説明する図である。
【図１７】図１６に示した後の調整ステップを説明する図である。
【図１８】図１７に示した後の調整ステップを説明する図である。
【図１９】図１８に示した後の調整ステップを説明する図である。
【図２０】図１９に示した後の調整ステップを説明する図である。
【図２１】図２０に示した後の調整ステップを説明する図である。
【図２２】本発明に係る調整方法を適用して得られた高周波フィルタの伝達特性を示す図である。
【図２３】本発明に係る調整法の実施例１に用いられた高周波フィルタの斜視図である。
【図２４】図２３に示した高周波フィルタの断面図である。
【図２５】図２３及び２４に図示された高周波フィルタのための測定装置を示す部分断面図である。
【図２６】図２５に示された測定装置を用いた調整方法を示す部分断面図である。
【図２７】図２６に示された調整ステップを電気回路として示した図である。
【図２８】図２７に示された調整ステップの後の調整ステップを電気回路として示した図である。
【図２９】図２６〜図２８に示された調整ステップの後の調整ステップを示す部分断面図である。
【図３０】図２９に示された調整ステップを電気回路として示した図である。
【図３１】図２９及び図３０に示された調整ステップの後の調整ステップを示す部分断面図である。
【図３２】図３１に示された調整ステップを電気回路として示した図である。
【図３３】図３１及び図３２に示された調整ステップの後の調整ステップを示す部分断面図である。
【図３４】図３３に示された調整ステップを電気回路として示した図である。
【図３５】本発明の適用される高周波フィルタの斜視図である。
【図３６】図３５に示した高周波フィルタの断面図である。
【図３７】図３５及び図３６に示した高周波フィルタの調整に適した調整装置を示す図である。
【図３８】図３７に示した調整装置の部分平面図である。
【図３９】図３７及び図３８に図示された調整装置を用いて、図３５及び図３６に図示された高周波フィルタを調整するステップを示す部分断面図である。
【図４０】図３９に示された調整装置を上面側からみた図である。
【図４１】図３９及び図４０の調整ステップ後の調整ステップを示す部分断面図である。
【図４２】図４１に示された調整装置を上面側からみた図である。
【図４３】図４１及び図４２の調整ステップ後の調整ステップを示す部分断面  図である。
【図４４】図４３に示された調整装置を上面側からみた図である。
【図４５】図４３及び図４４の調整ステップ後の調整ステップを示す部分断面  図である。
【図４６】図４５に示された調整装置を上面側からみた図である。
【図４７】図３５及び図３６に示した高周波フィルタの調整に適した調整装置の別の例を示す部分断面図である。
【図４８】図４７に示した調整装置の部分平面図である。
【図４９】図４７及び図４８に示した調整装置を用いた調整ステップを示す図である。
【図５０】図４９に示された調整装置を上面側からみた部分平面図である。
【図５１】図４９に図示された調整ステップの後の調整ステップを示す部分断面図である。
【図５２】図５１に示された調整装置を上面側からみた部分平面図である。
【図５３】図５１及び図５２に図示された調整ステップの後の調整ステップを示す部分断面図である。
【図５４】図５３に示された調整装置を上面側からみた部分平面図である。
【図５５】図５３及び図５４に図示された調整ステップの後の調整ステップを示す部分断面図である。
【図５６】図５５に示された調整装置を上面側からみた部分平面図である。
【図５７】本発明の適用される高周波フィルタの別の例を示す斜視図である。
【図５８】図５７に示した高周波フィルタの平面図である。
【図５９】図５８に図示された高周波フィルタの調整に適した調整装置の部分断面図である。
【図６０】図５９に図示された調整装置を上面側から見た平面図である。
【図６１】図５７及び図５８に図示された高周波フィルタを、図５９及び図６０に図示された調整装置によって調整した後に、短絡導体を付与して得られた高周波フィルタを示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０                              誘電体セラミック
１１                              密結合プローブ
２１、２２                        入出力端子
３１〜３８                        共振部
４０                              シールド板
４１                              トリミング窓
５１〜５３                        短絡ピン
６１〜６２                        疎結合プローブ
７１、７２                        入出力短絡ピン
Ｃ１２、Ｃ２３、Ｃ３４            結合容量
Ｃin、Ｃout                       入出力結合容量
Ｃ０１、Ｃ０２、Ｃ０３、Ｃ０４    対地負荷容量
【図１】
2006101557.tif 000003
【図２】
2006101557.tif 000004
【図３】
2006101557.tif 000005
【図４】
2006101557.tif 000006
【図５】
2006101557.tif 000007
【図６】
2006101557.tif 000008
【図７】
2006101557.tif 000009
【図８】
2006101557.tif 000010
【図９】
2006101557.tif 000011
【図１０】
2006101557.tif 000012
【図１１】
2006101557.tif 000013
【図１２】
2006101557.tif 000014
【図１３】
2006101557.tif 000015
【図１４】
2006101557.tif 000016
【図１５】
2006101557.tif 000017
【図１６】
2006101557.tif 000018
【図１７】
2006101557.tif 000019
【図１８】
2006101557.tif 000020
【図１９】
2006101557.tif 000021
【図２０】
2006101557.tif 000022
【図２１】
2006101557.tif 000023
【図２２】
2006101557.tif 000024
【図２３】
2006101557.tif 000025
【図２４】
2006101557.tif 000026
【図２５】
2006101557.tif 000027
【図２６】
2006101557.tif 000028
【図２７】
2006101557.tif 000029
【図２８】
2006101557.tif 000030
【図２９】
2006101557.tif 000031
【図３０】
2006101557.tif 000032
【図３１】
2006101557.tif 000033
【図３２】
2006101557.tif 000034
【図３３】
2006101557.tif 000035
【図３４】
2006101557.tif 000036
【図３５】
2006101557.tif 000037
【図３６】
2006101557.tif 000038
【図３７】
2006101557.tif 000039
【図３８】
2006101557.tif 000040
【図３９】
2006101557.tif 000041
【図４０】
2006101557.tif 000042
【図４１】
2006101557.tif 000043
【図４２】
2006101557.tif 000044
【図４３】
2006101557.tif 000045
【図４４】
2006101557.tif 000046
【図４５】
2006101557.tif 000047
【図４６】
2006101557.tif 000048
【図４７】
2006101557.tif 000049
【図４８】
2006101557.tif 000050
【図４９】
2006101557.tif 000051
【図５０】
2006101557.tif 000052
【図５１】
2006101557.tif 000053
【図５２】
2006101557.tif 000054
【図５３】
2006101557.tif 000055
【図５４】
2006101557.tif 000056
【図５５】
2006101557.tif 000057
【図５６】
2006101557.tif 000058
【図５７】
2006101557.tif 000059
【図５８】
2006101557.tif 000060
【図５９】
2006101557.tif 000061
【図６０】
2006101557.tif 000062
【図６１】
2006101557.tif 000063
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月16日(2006.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振部を２個以上縦列接続してなる高周波フィルタの調整方法であって、
選択された２つの隣接する共振部間の結合容量を、伝達ヌル周波数を指標として調整するステップと、
前記ステップの後、各共振部の共振周波数を、各共振部の対地負荷容量を変化させて調整するステップとを含む、
高周波フィルタの調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、前記選択された２つの共振部の内、少なくとも１つは、隣接する他の共振部を有しており、前記他の共振部を高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記２つの共振部の結合容量及び共振周波数を調整するステップを含む高周波フィルタの調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、入力端子に接続された最初の共振部とその隣接共振部との間の結合量を調整した後、入力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最初の共振部の共振周波数を調整するステップと、次に、入力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最初の共振部に結合させ、この状態で、入力端子と、前記最初の共振部との間の結合量を調整するステップとを含む高周波フィルタの調整方法。
【請求項４】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、出力端子に接続された最後の共振部と、その隣接共振部との間の結合量を調整した後、出力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最後の共振部の共振周波数を調整するステップと、次に、出力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最後の共振部に結合させ、この状態で、入力端子または出力端子と、前記最初の共振部または最後の共振部との間の結合量を調整するステップとを含む高周波フィルタの調整方法。
【請求項５】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、調整指標を求めるステップを含み、前記ステップは、隣接して結合した２個の共振部にそれぞれ高周波プローブを結合させ、前記２個の高周波プローブ間の伝達ヌル周波数を測定し、これを調整指標とする高周波フィルタの調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載された高周波フィルタの調整方法であって、共振周波数を求めるべき第１の共振部を実質的に無負荷状態とし、第１の共振部と隣接して結合した第２の共振部に高周波プローブを密結合させ、前記高周波プローブの信号反射特性より共振周波数を求めるステップを含む高周波フィルタの調整装置。
【請求項７】
請求項５に記載された高周波フィルタの調整方法であって、２個の高周波プローブの一方は、共振部に疎結合し、または、電気的に切り離す高周波フィルタの調整方法。
【請求項８】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、選択された２つの隣接する共振部間以外の共振部を、高周波的に接地等価電位に短絡するステップを含む高周波フィルタの調整方法。
【請求項９】
請求項１に記載された高周波フィルタの調整方法であって、結合容量及び共振周波数の調整は、高周波フィルタに設けられた電極を除去することによって行なわれる高周波フィルタの調整方法。
【請求項１０】
共振部を２個以上縦列接続してなる高周波フィルタの調整に用いられる調整装置あって、選択された２つの隣接する共振部間の結合容量を、伝達ヌル周波数を指標として調整する手段と、前記結合容量の調整後に各共振部の共振周波数を、各共振部の対地負荷容量を変化させて調整する手段とを含む、
高周波フィルタのための調整装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載された調整装置であって、前記選択された２つの共振部の内、少なくとも１つは、隣接する他の共振部を有しており、前記他の共振部を高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記２つの共振部の結合容量及び共振周波数を調整する手段を含む高周波フィルタのための調整装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載された調整装置であって、入力端子に接続された最初の共振部とその隣接共振部との間の結合量を調整した後、入力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最初の共振部の共振周波数を調整する手段と、入力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最初の共振部に結合させ、この状態で、入力端子と、前記最初の共振部との間の結合量を調整する手段とを含む調整装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載された調整装置であって、出力端子に接続された最後の共振部と、その隣接共振部との間の結合量を調整した後、出力端子を開放状態もしくは不装着状態にして、前記最後の共振部の共振周波数を調整する手段と、出力端子を、高周波的に接地等価電位に短絡した状態で、前記最後の共振部に結合させ、この状態で、入力端子または出力端子と、前記最初の共振部または最後の共振部との間の結合量を調整する手段とを含む調整装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載された調整装置であって、少なくとも２つの高周波プローブを含み、隣接して結合した２個の共振部のそれぞれに前記高周波プローブを結合させ、前記２個の高周波プローブ間の伝達ヌル周波数を測定し、これを調整指標とする調整装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載された調整装置であって、共振周波数を求めるべき第１の共振部を実質的に無負荷状態とし、第１の共振部と隣接して結合した第２の共振部に高周波プローブを密結合させ、前記高周波プローブの信号反射特性より共振周波数を求める手段を含む調整装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載された調整装置であって、２個の高周波プローブの一方は、共振部に疎結合し、または、電気的に切り離し可能な構造を有する調整装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載された調整装置であって、選択された２つの隣接する共振部間以外の共振部を、高周波的に接地等価電位に短絡する手段を含む調整装置。
【請求項１８】
請求項１０に記載された調整装置であって、前記高周波フィルタに設けられた電極を除去することによって、結合容量及び共振周波数を調整する手段を含む調整装置。